２０１３年第２期 （总第２２８期） 黑龙江交通科技 ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ｄｌＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．２，２０１３ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２２８） 浅谈斜拉桥主塔上横梁施工支架预压工艺设计 赫荣久，马义春 （黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司） 摘要：斜拉桥主塔上横梁施工支架预压技术是斜拉桥施工难点之一，需要考虑技术、安全、进度、经济等诸 多因素的影响，着重介绍了哈尔滨绕城高速公路松花江斜拉桥９ 主塔上横梁施工支架预压工艺设计方案的 比选、反力预压工艺和实施效果等内容。 关键词：主塔上横梁；支架预压；设计；反力；预应力加载 中图分类号：Ｕ４４２ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１３）０２—０１１２—０２ １工程简介 哈尔滨市绕城高速公路松花江斜拉桥是黑龙江省首座 面高度为７９．１ ｍ，如按水压法对施工支架预压，其水箱结构 尺寸过大、高度过高，输送水的施工难度较大，施工难度及成 大跨径公路斜拉桥。该桥全长１ ２６８ ｍ，桥跨布置为６ Ｘ４０ ｍ （南引桥）＋４２ ｍ（过渡跨）＋１３８ ｍ（边跨）＋３３６ ｍ（主跨）＋ １３８ ｍ（边跨）＋４２ ｍ（过渡跨）＋８￣４０ ｍ（北引桥）。主桥为长 ６９６ ｍ的双塔、双索面、半漂浮体系叠合梁结构。主塔为预应力 混凝土“Ｈ”型塔，南塔高度为１１２．８０ ｍ、北塔高度为１０８．１０ ｍ， 每个主塔只有一道上横梁，其尺寸为横桥向长度为３ｏ．７ ｍ，纵桥 本也较高。利用结构反力形式制作反力预压结构体系的方 式进行施工支架预压，其预压工艺简化、工期短，从而清除施 工支架的非弹性变形，并获取弹性变形参数，检验施工支架 的安全性。方案（３）该方案人材机需用量最少，工艺简化、 施工工期最短，预压成本最低，安全风险最小。经过技术、施 工进度、安全、经济等分析，结合我单位的具体情况，决定采 用方案（３）。 ３施工支架预压的设计与实施方案 （１）由于上横梁混凝土分两次浇筑，第一次浇筑７５％， 向宽度为６ ｍ，高度为４．５—５．０ ｍ的变截面预应力混凝土箱形 结构，混凝土数量为４３８．７ ｍ３，上横梁底面距承台顶面高度为 ７９．１ ｍ。 ・ ２主塔上横梁施工支架预压设计方案拟定 ２．１ 主塔上横梁施工支架基本结构 即３２９ ｍ。，则预压的荷载取实际荷载的７５％即可，实际荷载 为１ ２００ ｔ，预压荷载为１ ２００ Ｘ７５％×１．１＝９９０ ｔ。 （２）上横梁施工支架拼装前，在两个支承立柱下用高度 为２０ ｃｍ的工字钢和将钢梁及施工支架整体垫起。在施工 支架６．０ ｍ长方向上（纵桥向），用ＧＢ４５工字钢垫在立柱下 面，工字钢长度为７．５ ｍ，工字钢翼板间净距为１０ ｅｍ，在工 字钢上方，每个支架底脚处垫有一块３０ ｃｍ Ｘ ３０ ｃｍ Ｘ ２ ｅｍ 钢板，钢板与工字钢焊接。在施工支架两侧，距支架４０ ｃｍ 处，工字钢下方设置一个钢绞线锚具，锚具类型为１５—９。 （３）在施工支架的顶端横梁６ ０ ｍ长方向（纵桥向），也 相应的布置工字钢。工字钢底板钻孔用螺栓将其与万能杆 件连接，使其成为一体。在工字钢上方也设置１５—９钢绞线 锚具。 由于主塔上横梁自重大、跨径大，９ 主塔（北塔）上横梁 施工支架采用甲型万能杆件拼装而成，为梁柱式支架。整个 施工支架由两个支承立柱和顶端横梁通过甲型万能杆件 （相应杆件、连接板和螺栓）连接组成整体性承重结构，每个 支承立柱横截面由４８根Ｎ１杆组成４ ｍ Ｘ６ ｍ的立柱，Ｎ。杆 间由Ｎ 、Ｎ＂Ｎ 杆及相应连接板通过螺栓连接成整体两支 承立柱间净距１４ ｍ。顶端横梁截面４ ｍ（高）×６ ｍ（宽），由 １６根上弦杆（Ｎ。杆）、１６根下弦杆（Ｎ 杆）和Ｎ 、Ｎ 、Ｎ 杆及 相应连接板通过螺栓连接成整体。施工支架横梁采用Ｎ 、 杆和相应的连接板、螺栓构成共计五道横梁（不含顶端横 梁）与主塔相连。施工支架两个支承立柱最下端各用４８根 Ｎ７立杆与Ｎｌ立杆相连，Ｎ７立杆则直接支承在主塔承台顶 面预埋钢板及型钢上，形成上横梁施工整体支架。在上横梁 施工之前，必须进行预压，以消除施工支架的塑性变形，测量 出施工支架的弹性变形。 ２．２主塔上横梁施工支架预压方案的确定 （４）用塔吊将钢绞线吊起，使其自然垂落。将钢绞线底 端穿入锚具，用夹片固定。固定后从侧面将钢绞线穿人两工 字钢之问。再用尺量取钢绞线至顶端杆件和底端杆件的距 离是否为４０ ｃｍ，确保两距离相等，以保证钢绞线的垂直度。 （５）支架的顶端横梁和第五道横梁先不与塔柱连接，预 压前将第四道横梁最外侧２ ｍ单元的竖斜向Ｎ５斜杆解除， 使之处于几何可变状态。在预压过程中采用全站仪观测支 架的竖直变形和稳定性。 （６）采用预应力加载方式对两个支承立柱分别加载。 先将下端的钢绞线用锚具锚固在支架支承立柱下方型钢上， 再用液压千斤顶将上端钢绞线进行同步、均匀、对称、分级加 上横梁施工支架预压考虑了三种方案分别为：（１）采用 沙袋或钢材进行预压。（２）采用水压法对施工支架进行预 压。（３）以设置反力结构系统方式对施工支架进行预压，并 对这三种方案进行了初步设计。三种方案在技术上均能实 现预定功能，其优缺点为，方案（１）传统施工支架预压方法 主要采用沙袋或钢材进行预压，由于横梁自重大、施工支架 平面面积较小，所需的人员，材料和设备的投入也大，并且施 工周期长，施工繁琐，受天气条件影响大（雨天无法施工）， 施工人员的安全难以保证，带来很多安全隐患，施工工期最 长、成本也较高。方案（２）采用水压法，由于上横梁自重大、 跨径大，施工支架平面面积较小，并且上横梁底面距承台顶 收稿日期：２０１２—１０—１９ ・载。预压时，先预压支架的一侧支承立柱，采取４台小千斤 顶全对称均衡加载的方式，即先对称地张拉４个角的钢绞 线，张拉每束３根钢绞线至设计吨位，再张拉中间两束钢绞 线至设计吨位，中间两束全部张拉完后，再张拉４个角的剩 余钢绞线至设计吨位。每根钢绞线设计吨位为１０．７ ｔ，伸长 ｌｌ２・
